專利名稱：：一種gis雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于GIS氣體絕緣開關(guān)控制領(lǐng)域，涉及一種數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，尤其是一種采用GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法。
背景技術(shù)：
：GIS為氣體絕緣開關(guān)，又稱為六氟化硫封閉式開關(guān)，是目前高壓輸電領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種斷路器設(shè)備，其通常使用在發(fā)電廠、變電站、大型工礦企業(yè)等場(chǎng)所。由于氣體絕緣開關(guān)的控制比較復(fù)雜，并且通常是多個(gè)間隔同時(shí)配置，這樣就有大量的控制線路，包括斷路器分/合閘信號(hào)線、接地開關(guān)分/合閘信號(hào)和隔離開關(guān)分/合閘信號(hào)等大量的信號(hào)線。所有控制信號(hào)都需要從控制室發(fā)送到每一個(gè)氣體絕緣開關(guān)上，同時(shí)氣體絕緣開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，包括斷路器分/合閘到位信號(hào)、接地開關(guān)狀態(tài)信號(hào)、隔離開關(guān)位置信號(hào)、連鎖異常信號(hào)、控制回路斷線報(bào)警、三相不同期報(bào)警等又都需要從氣體絕緣開關(guān)回送給控制室。對(duì)于所有這些信號(hào)目前主流的傳輸方式為電連接，以標(biāo)準(zhǔn)的100V直流信號(hào)或者以5V的電流信號(hào)通過電纜線連接。一般情況下總電纜數(shù)多達(dá)50根，不論是可靠性和經(jīng)濟(jì)性都不好。同時(shí)電信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)的高壓環(huán)境下受干擾很嚴(yán)重，傳輸?shù)姆€(wěn)定性很不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，該方法使用兩路雙向的光纖來傳輸所有信號(hào)，不但節(jié)省了金屬耗用量，而且光纖傳輸不受高電壓電磁輻射的干擾，在復(fù)雜的電磁環(huán)境下能夠穩(wěn)定傳輸各種信號(hào)，同時(shí)提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，包括GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置和多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊，所述多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成，其中N是大于1的自然數(shù)，該方法具體包括以下步驟l)將GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置以及第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次連接為雙回路，其中每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊有四個(gè)光纖端子，所述四個(gè)光纖端子為兩入兩出端子；2)由GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置的輸出端向雙回路中同時(shí)發(fā)送傳送方向相反的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀；3)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊接收GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)幀字節(jié)前四位地址接收自己的數(shù)據(jù)，在自己的數(shù)據(jù)讀入并且改變后，把自己改變后的數(shù)據(jù)和GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)給其他智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)整理為數(shù)據(jù)幀向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)送；4)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊根據(jù)數(shù)據(jù)幀的每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的前四個(gè)開關(guān)碼狀態(tài)決定自己的數(shù)據(jù)接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數(shù)據(jù)控制開關(guān)然后反饋并改變數(shù)3據(jù)，最后繼續(xù)向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)數(shù)據(jù)包；如果不符合自己的地址，則直接發(fā)送給下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊，第N個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊通過輸出端將數(shù)據(jù)發(fā)送給GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置；5)當(dāng)發(fā)完一個(gè)完整的幀數(shù)據(jù)包時(shí)，每一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊把雙回路中不同傳輸方向的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行比較(圖1中表示從左向右線路的傳輸數(shù)據(jù)和從右向左線路的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較)，如果數(shù)據(jù)一致，按照步驟2)至步驟4)正常運(yùn)行，如果一路數(shù)據(jù)為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數(shù)據(jù)包正常發(fā)送。上述數(shù)據(jù)幀由幀頭至幀尾依次為狀態(tài)碼、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)具體包括地址、開關(guān)控制命令、開關(guān)狀態(tài)和通信狀態(tài)。上述智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有一個(gè)FPGA芯片，所述FPGA芯片連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊和一個(gè)電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端子作為通信接口，所述兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路；對(duì)由雙回路輸入智能監(jiān)控裝置通信模塊的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，進(jìn)入FPGA芯片進(jìn)行處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換通過光纖輸出。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明在光纖傳輸過程中使用了新的數(shù)據(jù)傳輸控制方式，即兩路光纖同時(shí)發(fā)送兩個(gè)完全長的數(shù)據(jù)幀，一次控制所有的監(jiān)控模塊，并且在控制過程中互相對(duì)比，彼此檢測(cè)，這樣適用于最新的控制方式，簡(jiǎn)單、便捷，也保證了數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定和安全。本發(fā)明旨在最新的數(shù)據(jù)傳輸過程中保證一路光纖控制所有監(jiān)控模塊，另一路輔助控制并且保持監(jiān)測(cè)，在一路或者兩路光纖中斷的情況下仍然能夠正?？刂票O(jiān)控模塊。圖1為本發(fā)明的GIS雙光纖數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)圖；圖2為智能監(jiān)控裝置通信模塊。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1是本發(fā)明的GIS雙光纖數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明涉及到的硬件設(shè)備包括現(xiàn)有的GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置和多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊。其中多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成(N是大于1的自然數(shù))，雙光纖傳輸數(shù)據(jù)是由左向右②、③、④、⑤的線路和由右向左的⑥、⑦、⑧、⑨的線路傳輸兩條光纖線路，傳輸方向如圖中箭頭所示。基于以上設(shè)備，本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸和處理方向包括以下步驟1)將GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置(圖1中的①)以及第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊(如圖1中的@、和)采用雙路光纖依次連接為雙回路，其中每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有四個(gè)光纖端子，所述四個(gè)光纖端子為兩入兩出端子；如圖中的⑩智能監(jiān)控裝置通信模塊的兩個(gè)輸入光纖端子OAll、AB12以及兩個(gè)輸出光纖端子OBll、0A12;Q)智能監(jiān)控裝置通信模塊的兩個(gè)輸入光纖端子0A11、AB12以及兩個(gè)輸出光纖端子0B11、0A12等；2)由GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置的輸出端向雙回路中同時(shí)發(fā)送傳送方向相反的兩4個(gè)數(shù)據(jù)幀；3)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊接收GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)幀字節(jié)前四位地址接收自己的數(shù)據(jù)，在自己的數(shù)據(jù)讀入并且改變后，把自己改變后的數(shù)據(jù)和GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)給其他智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)整理為數(shù)據(jù)幀向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)送；4)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊根據(jù)數(shù)據(jù)幀的每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的前四個(gè)開關(guān)碼狀態(tài)決定自己的數(shù)據(jù)接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數(shù)據(jù)控制開關(guān)然后反饋并改變數(shù)據(jù)，最后繼續(xù)向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)數(shù)據(jù)包；如果不符合自己的地址，則不予改變，直接發(fā)送給下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊，第N個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊通過輸出端將數(shù)據(jù)發(fā)送給GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置；5)當(dāng)發(fā)完一個(gè)完整的幀數(shù)據(jù)包(即將數(shù)據(jù)幀發(fā)到過每一個(gè)設(shè)備上)時(shí)，每一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊把雙回路中不同傳輸方向的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行比較，如果數(shù)據(jù)一致，按照步驟2)至步驟4)正常運(yùn)行，如果一路數(shù)據(jù)為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數(shù)據(jù)包正常發(fā)送。例如對(duì)于圖1中的⑩和①智能監(jiān)控裝置通信模塊，假設(shè)⑩的智能監(jiān)控裝置通信模塊通過端子0A12和③的線路發(fā)送數(shù)據(jù)至Q)的智能監(jiān)控裝置通信模塊的0A21端子，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)異常，即0A12端子有數(shù)據(jù)，0A21端子無數(shù)據(jù)，則證明中間線路③中斷，這時(shí)，硬件操作使0A12端子和0B12端子連接，0A21端子和0B21端子連接，則整個(gè)雙光纖傳輸分為兩個(gè)單獨(dú)的單光纖傳輸環(huán)繼續(xù)運(yùn)行。這樣大大提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖褂脮r(shí)間和安全性。以上五個(gè)步驟完成了本發(fā)明所述的方法，其中在雙回路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1數(shù)據(jù)幀的組成以上表1中，數(shù)據(jù)幀由幀頭至幀尾依次為狀態(tài)碼(通信功能)、數(shù)據(jù)信息(即數(shù)據(jù)長度)和數(shù)據(jù)(即實(shí)際的控制或反饋數(shù)據(jù))，所述數(shù)據(jù)具體包括地址、開關(guān)控制命令、開關(guān)狀態(tài)和通信狀態(tài)。表2為數(shù)據(jù)幀中每個(gè)字節(jié)的組成，前四位構(gòu)成開關(guān)狀態(tài)，然后是開關(guān)狀態(tài)控制、當(dāng)前開關(guān)控制后的狀態(tài)反饋、開關(guān)狀態(tài)是否變化的狀態(tài)量和本處數(shù)據(jù)的通信狀態(tài)是否正常的狀態(tài)量。其中如果開關(guān)比較多，可以使用兩個(gè)字節(jié)甚至三個(gè)字節(jié)來完成控制功能。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2字節(jié)的組成本發(fā)明的智能監(jiān)控裝置通信模塊如圖2所示，其設(shè)有一個(gè)FPGA芯片并以該芯片為處理核心，F(xiàn)PGA芯片連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊和一個(gè)電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端子作為通信接口，兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路；對(duì)由雙回路輸入智能監(jiān)控裝置通信模塊的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，進(jìn)入FPGA芯片進(jìn)行處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換通過光纖輸出。綜上所述，本發(fā)明提供用于新的控制裝置中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N可靠、便捷的傳輸方法。在輸入數(shù)據(jù)時(shí)用一個(gè)幀或兩個(gè)幀的長度的數(shù)據(jù)控制智能監(jiān)控裝置通信模塊。在數(shù)據(jù)傳輸過程中如果一路或者兩路光纖損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)，可以及時(shí)的使雙光纖傳送變?yōu)閮蓚€(gè)單光纖傳送網(wǎng)，有效保證了數(shù)據(jù)的正常傳送，實(shí)現(xiàn)了GIS設(shè)備控制的穩(wěn)定性。權(quán)利要求一種GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，包括GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置和多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊，所述多個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成，其中N是大于1的自然數(shù)，其特征在于，包括以下步驟1)將GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置以及第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次連接為雙回路，其中每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有四個(gè)光纖端子，所述四個(gè)光纖端子為兩入兩出端子；2)由GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置的輸出端向雙回路中同時(shí)發(fā)送傳送方向相反的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀；3)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊接收GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)幀字節(jié)前四位地址接收自己的數(shù)據(jù)，在自己的數(shù)據(jù)讀入并且改變后，把自己改變后的數(shù)據(jù)和GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置發(fā)給其他智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)整理為數(shù)據(jù)幀向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)送；4)每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊根據(jù)數(shù)據(jù)幀的每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的前四個(gè)開關(guān)碼狀態(tài)決定自己的數(shù)據(jù)接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數(shù)據(jù)控制開關(guān)然后反饋并改變數(shù)據(jù)，最后繼續(xù)向下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊發(fā)數(shù)據(jù)包；如果不符合自己的地址，則直接發(fā)送給下一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊，第N個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊通過輸出端將數(shù)據(jù)發(fā)送給GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置；5)當(dāng)發(fā)完一個(gè)完整的幀數(shù)據(jù)包時(shí)，每一個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊把雙回路中不同傳輸方向的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行比較，如果數(shù)據(jù)一致，按照步驟2)至步驟4)正常運(yùn)行，如果一路數(shù)據(jù)為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數(shù)據(jù)包正常發(fā)送。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)幀由幀頭至幀尾依次為狀態(tài)碼、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)具體包括地址、開關(guān)控制命令、開關(guān)狀態(tài)和通信狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，其特征在于，所述智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有一個(gè)FPGA芯片，所述FPGA芯片連接有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊和一個(gè)電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端子作為通信接口，所述兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路；對(duì)由雙回路輸入智能監(jiān)控裝置通信模塊的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，進(jìn)入FPGA芯片進(jìn)行處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換通過光纖輸出。全文摘要本發(fā)明公開了一種GIS雙光纖的數(shù)據(jù)傳輸和處理方法，首先將GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置以及第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次連接為雙回路，GIS數(shù)字式間隔測(cè)控裝置向雙回路發(fā)送方向相反的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀，每個(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊接收回路中的發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并改變數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)然后傳輸?shù)较乱粋€(gè)智能監(jiān)控裝置通信模塊上，當(dāng)發(fā)完一個(gè)完整的幀數(shù)據(jù)包時(shí)，智能監(jiān)控裝置通信模塊把雙回路中不同方向的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行比較，如果異常，則使該路和另外一路相接，保證數(shù)據(jù)包正常發(fā)送。本發(fā)明在數(shù)據(jù)傳輸過程中如果一路或者兩路光纖損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)，可以及時(shí)的使雙光纖傳送變?yōu)閮蓚€(gè)單光纖傳送網(wǎng)，有效保證了數(shù)據(jù)的正常傳送，實(shí)現(xiàn)了GIS設(shè)備控制的穩(wěn)定性。文檔編號(hào)H02J13/00GK101771295SQ200910254560公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2009年12月29日優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日發(fā)明者萬萌,嚴(yán)結(jié)實(shí),張杭,白云飛申請(qǐng)人:中國西電電氣股份有限公司